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1、 山西大同大学毕业设计 摘要该工程为一栋26层商住俩用高层建筑的供热工程设计。该系统设计的主要内容是建筑维护结构耗热量的计算，采暖系统以及热水系统方案的选择与确定，换热站计算等。通过CAD制图，指出最为合适的方案，然后进行相关的设计计算，务必使本设计达到一定的宽度和深度。关键词：建筑围护结构耗热量、水力计算、地暖管道AbstractThe project for a 26 floor residential with two high-rise building heating engineering design.The design of the system is the main co
2、ntent of the construction of the maintenance of the structure calculation of heat consumption ,heating system and hot water system plan the choice and the determination,heat transfer calculation.Through the CAD drawing,points out the most suitable solution,then the related design calculation,make su
3、re that the design reaches a certain width and depth.Keywords: building envelope heat loss, hydraulic calculations, to warm the pipe6目 录摘要11 绪论31.1 低温热水地板辐射供暖的发展历程31.1.1 低温热水地板辐射供暖的过去31.1.2 低温热水地板辐射供暖的现状41.1.3 低温热水地板辐射供暖的发展前景42 采暖系统的选择与确定72.1 几种采暖方式的简单比较72.1.1 集中式供暖72.1.2 地板辐射式采暖72.1.3 家用电锅炉82.1.4 地
4、热膜采暖82.1.5 家用中央空调系统92.2 低温热水地板辐射采暖的结构和布置形式93 建筑维护结构耗热量103.1 设计参数103.1.1 室外气象参数103.1.2 室内设计温度参数103.2 维护结构耗热量103.2.1 维护结构的基本耗热量103.2.2 维护结构附加耗热量113.2.3 门窗缝隙渗入冷空气的耗热量113.3 热负荷计算举例123.4 该高层建筑的各层热负荷134 热水系统的确定584.1 热水系统的水力计算584.1.1 热用户设计流量的计算584.1.2 各房间的地暖管长度和管间距674.1.3 热水网络主干线的计算755 换热站的计算795.1 动力水泵的选择7
5、95.2 板式换热器的选择795.3 一网供水干管的确定795.4 补水箱的确定795.5 温控阀的选择805.6 热表的选择80小结81致谢82参考文献831 绪论1.1 低温热水地板辐射供暖的发展历程建筑是人们生活和工作的场所。现代人类大约有五分之四的时间在建筑物中度过。长久以来，人们都渴望有温暖舒适的环境供居住和工作。在远古时代，人类的祖先借山洞栖息，躲避风雨严寒。随着国民经济和工农业生产的迅速发展及人民生活水平的不断提高，人们开始有能力建造房屋，为自己寻找更安全可靠的庇护之所。但是仅有一个处所仍是不够的，人们还希望自己的家冬暖夏凉，方便地用到水、电等生活设施。目前，在我们居住的城市，绝
6、大部分地区都可以享受到良好的水电暖服务。这些设备和条件为日常生活提供了很大方便，使我们能在一个舒适的环境中度过愉快的时光。就我国目前的情况来看，在东北、西北、华北地区，大部分民用建筑和工业企业都装设了供暖设备和集中供热系统，许多城镇实现了集中供热。因此，能源的消耗量在不断增加，能源紧缺的问题也日益严重。所以我国已经把能源与环境保护列入发展国民经济的战略重点。供热工程的设计、生产、施工、运行管理工作，经过数十年广大暖通技术工作者的共同努力，在学习国外先进技术的同时，结合我国国情，逐步完成了相关的设计、生产、施工、管理、检测等规范文件，积累了丰富的经验。1.1.1 低温热水地板辐射供暖的过去低温热
7、水地板辐射供暖（即地暖）是一种利用建筑物内部地面进行采暖的系统。它以低温热水为热媒，通过埋设在地板内的塑料管把地板加热，以整个地面作为散热面，均匀的向室内辐射热量，是一种对房间微气候进行调节的节能采暖系统。低温热水地板辐射供暖起源于北美、北欧的发达国家，该技术在欧洲已有多年的使用和发展历史。在欧洲和北美等地区，其家庭或宾馆等场所至今仍以散热器式采暖为主。各式散热器可谓花样朵朵，在我国市场也有多见；而地板辐射、顶棚辐射采暖等也均有应用。其中，顶棚辐射为加热盘管镶嵌覆盖式，并非直埋式。所谓镶嵌覆盖式，是指将加热盘管铺设固定在保温模板或水泥板上，不加水泥砂浆封盖，仅在其上加骨架支撑后，便覆盖装饰板面
8、；而直埋式是指将加热盘管固定在水泥地板或保温板上，先用水泥细石砂浆直接填埋找平，再铺设需要的装饰板面。韩国是采用直埋式地板采暖系统最具代表性的国家。在韩国，早期是采用砖砌的通道靠烟气加热，在我国通常称之为“火坑”。而后发展至以铜管输热水取暖，完成了从“火坑”向低温热水底本辐射采暖的转变。约在上个世纪70年代末至80年代初，韩国从欧洲引进了PE-X管材的挤出工艺制造技术，开始以PE-X管逐渐取代铜管。这并非因为铜管不适合地板采暖，从其耐热、机械强度、抗腐蚀等性能方面，铜管均优于塑料管，主要从节约铜资源和能源的角度考虑而取而代之。相继于80年代末至90年代初，在引进PP-B、PP-R管材制造技术后
9、，又逐渐以PP-B管取代PE-X管，用于大面积新建的楼宇民宅。从80年代起，中国东北的吉林延边鲜族聚居的地区，逐渐推广应用了这种直埋式的地板辐射的采暖方式。由于它的舒适、节能、节约空间等优良特性，从最初的东北地区逐渐发展到全国的三北地区、黄河俩岸。用于该采暖系统的热水承压管材，从最初的PP-B，发展到现在的PP-R、PE-X、交联PE铝塑复合管、PB、PE-RT管。而其中的PE-X管材，由硅烷交联乙烯（PE-Xb）挤出工艺，又延伸至过氧化物交联聚乙烯（PE-Xa）柱塞式工艺。当前，犹如春秋战国时期的多国混战，已形成多种管材，相互激烈竞争的局面。其中PE-X特别是PE-Xa，由于种种原因，在当前
10、地板采暖系统应用中，大有一统天下诸侯之势。1.1.2 低温热水地板辐射供暖的现状由于我国资源紧缺以及环境污染问题的日益凸现，国家对能源政策进行了调整，不少地区已经开始实施电费“分时计价”，并鼓励用户使用可再生能源，目前我国集中供热的燃料大多是煤炭，其对大气的污染可想而知，而近几年国内流行使用燃气挂壁炉来提供低温热水，在一定程度上把烟气分散到城市的各个角落，加剧了居住环境的污染，鉴于这些原因，一些学者开始从事太阳能、空气源热泵、地源热泵联合运行等技术在低温热水地板辐射采暖系统上的应用研究。随着地板采暖技术的发展，传统的湿式地板采暖也曝露出诸多问题，如由于保温层混凝土施工不合格，长期受热，而引起混
11、凝土开裂现象；此外，湿式系统的地面重量较大，加上地面承重不均匀，很容易造成绝热层苯板受压变形，导致地面变形等问题。从2000年起，我国地暖安装面积年增长率高达60%以上，到2005年，采暖安装面积已突破5000万平方米。地板采暖采用温度低于60摄氏度的低温热水为热媒，因此有人建议采用散热器回水作为地暖热媒。这种方法在理论上能够实现，但在实际施工过程中存在问题。散热器采暖供回水温差一般在25摄氏度左右，如果将回水作为地板采暖热媒，则回水温度将降到60摄氏度以下，这将产生供回水温差变大，流量减少，扬程增加，管径减小，流速加快，压降增大，压差增大，流量增大，水力失调严重等一系列问题。此外，采用串联系
12、统，还易造成水质交叉污染，对地暖管道造成堵塞、腐蚀老化等问题。1.1.3 低温热水地板辐射供暖的发展前景低温热水地板辐射采暖系统的主要优点：1. 节约能源，减少环境污染1 g0 r/ M5 b6 u8 m F; u! 在相同的舒适度条件下，低温热水地板辐射采暖的室内设计温度要比散热器采暖的室内5 Q$ ! l5 K4 e! b设计温度低1-2。在通常情况下，住宅室内采暖温度每降低1，可以节约燃料10%。1 ! z w& w( 2 |. L5 t. H3 Y低温热水地板辐射供暖供水温度较低（一般不超过60），因此热水加热时消耗的热量。) R( L; C, G5 z3 / Y4 B以及管网传送热水
13、时的消耗较少。比传统的采暖方式节能20%-30%2 , T5 c! T8 W v( 12. 室内热舒适性好，卫生保健低温热水地板辐射采暖提高了室内平均辐射温度，室内地表温度均匀，室温自下而上递减给人以脚暖头凉的良好感觉，符合了“温足凉顶”的中医健身理论，能改善人体血液循环，促进人体新陈代谢；同时，这种供暖方式不易造成空气对流，减少了室内因对流所产生的尘埃飞扬及沉积，可减少室内空气的二次污染，消除了散热器和管道积沉对室内微气候的影响，从而改善室内空气品质。8 D0 v, F+ o0 w2 9 A5 Y, a0 e& p3. 初投资不高，维护费用低0 u# A( S3 W# p随着化学建材的研究水
14、平和生产水平的迅速发展，使得地板采暖系统的初投资已经低于中档散热器系统。由于地板采暖系统属隐蔽工程，只要设计合理、施工得当，管材质量有所保证，后期几乎不需要什么维修，自然维护费用极低。2 B* R# F0 A9 U& v& O) j3 5 9 l8 V# S0 k3 g2 h5 o4. 提高了房间的使用面积# D9 r0 - g) k$ s- hc: U室内取消了散热器和立、支管，使室内使用面积提高5%-10%6，同时便于室内装修时家具的布置。) p: Z7 5. 保温隔音，使用寿命长地板采暖系统的填充层厚度约为60mm，不仅有较强的蓄热功能，还可以大大减少上层对下层的噪音干扰。在使用寿命方面
15、，由于腐蚀等因素的存在，传统供热设备的寿命通常不超过20年，而地板采暖系统的加热管埋入地面的混凝土中，如无人为破坏，使用寿命均在50年以上。8 l8 z. F$ 2 P$ B# ) w6. 便于分户热计量的实现和实施智能控制地板采暖是一种独立采暖方式，每户可自成一个闭合环路，既能满足计量要求，又具有调控室内温度的功能，是一种适于热计算表计量方法的供热系统。使用智能温控器，能随着室外温度的变化，按照室内的温度自动调节供热，实现智能控制。低温热水地板辐射采暖系统具备传统采暖方式所不具备的优点，已成为一种较好的采暖方式，1999年被建设部列为先进技术予以大力推广。以上优势不仅促进了地板辐射采暖系统的广泛应用，其节能的特点更是赋予了地板辐射采暖系统巨大的发展潜力利用太阳能和地热资源：太阳能集热器（太阳能热水器）是众所周知的太阳能利用装置，而地热资源就稍嫌生僻了。地热资源简单的说就是埋藏在地下的恒温水（多为热水）。根据地热
